Расчет приводной мощности двигателя насоса

Задание

Определить высоту установки насоса и мощность двигателя насоса, а также построить пьезометрическую линию и профиль трубопроводов.

Данные

Таблица 1

Выбор магистрали

В магистраль должны входить последовательно соединенные участки, наиболее нагруженные по расходу и имеющие сравнительно большую протяженность.

Рассмотрим два участка, 1-2-3-4-5:

Второй участок 1-2-6:

Выбираем магистраль 3-4-5, т.к. и

Расчеты

Расчет магистрали

Расчет участка 4-5:

Предварительно определяем диаметр по формуле:

,

где - расход на участке 4-5 - предельная скорость (0,7м/с)

Затем округляем диаметр до ближайшего значения по таблице 3. И определяем расходную характеристику для зоны развитого турбулентного течения и выбранного сортамента труб (трубы старые стальные).

Скорость течения:

.

(область сопротивления гладких русел).

Уточняем значение расходной характеристики, в зависимости от скорости течения, вводя поправку на неквадратичность течения на участке для перехода из квадратичной в переходную зону графика Никурадзе.

,

где m- поправка на неквадратичность течения, высчитывается самостоятельно.

Потери напора на участке:

где - длина участка 4-5

Напор в конце участка:

где - гарантированный напор в узлах расхода, - геодезическая отметка т.5

Напор в начале участка:

Рабочий напор в начале участка:

Значение рабочего напора не удовлетворяет заданию , .

Поднимем на величину напоры в начале и конце участка.

, тогда

Напор в начале участка:

Напор в конце участка:

Рабочий напор в начале участка:

Теперь значение рабочего напора удовлетворяет заданию ,

Расчет участка 3-4:

Предварительно определяем диаметр по формуле:

где - расход на участке 3-4 - предельная скорость (1м /с)

Затем округляем диаметр до ближайшего значения по таблице 3. И определяем расходную характеристику для зоны развитого турбулентного течения и выбранного сортамента труб ( трубы старые стальные).

Скорость течения:

.

Уточняем значение расходной характеристики в зависимости от скорости течения вводя поправку на неквадратичность течения на участке для перехода из квадратичной в переходную зону графика Никурадзе.

,

где m - поправка на неквадратичность течения, высчитывается самостоятельно.

Потери напора на участке:

где - длина участка 3-4

Напор в конце участка:

где - гарантированный напор в узлах расхода, - геодезическая отметка т.4

Напор в начале участка:

Рабочий напор в начале участка:

Значение рабочего напора удовлетворяет заданию ,

Расчет участка 2-3:

Предварительно определяем диаметр по формуле:

где - расход на участке 2-3 - предельная скорость (1,1м/с)

Затем округляем диаметр до ближайшего значения по таблице 3. И определяем расходную характеристику для зоны развитого турбулентного течения и выбранного сортамента труб ( трубы старые стальные).

Скорость течения:

.

Уточняем значение расходной характеристики в зависимости от скорости течения вводя поправку на неквадратичность течения на участке для перехода из квадратичной в переходную зону графика Никурадзе.

,

где m - поправка на неквадратичность течения, высчитывается самостоятельно.

Потери напора на участке:

где - длина участка 2-3

Напор в конце участка:

где - гарантированный напор в узлах расхода, - геодезическая отметка т.3

Напор в начале участка:

Рабочий напор в начале участка:

Значение рабочего напора удовлетворяет заданию ,

Расчет участка 1-2:

Предварительно определяем диаметр по формуле:

где - расход на участке 1-2 - предельная скорость (1,4м/с)

Затем округляем диаметр до ближайшего значения по таблице 3. И определяем расходную характеристику для зоны развитого турбулентного течения и выбранного сортамента труб ( трубы старые стальные).

Скорость течения:

.

Уточняем значение расходной характеристики в зависимости от скорости течения вводя поправку на неквадратичность течения на участке для перехода из квадратичной в переходную зону графика Никурадзе.

,

где m- поправка на неквадратичность течения, высчитывается самостоятельно.

Потери напора на участке:

где - длина участка 1-2

Напор в конце участка: Н2= м.

где - гарантированный напор в узлах расхода, - геодезическая отметка т.4

Напор в начале участка:

Расчет ветви

Напор в пункте 6:

Значение аналогичного напора в начале ветви (Н₂) было определено при расчете магистрали.

Допустимые потери напора:

Расходная характеристика:

По таблице 3 выбираем диаметр по значению

Скорость в трубопроводе на участке 2-6:

Уточняем расходную характеристику:

Определим критерий Рейнольдса Re:

Уточняем значение расходной характеристики в зависимости от скорости течения вводя поправку на неквадратичность течения на участке для перехода из квадратичной в переходную зону графика Никурадзе.

,

где m- поправка на неквадратичность течения, высчитывается самостоятельно.

Определяем фактическую потерю напора на участке:

Пьезометрический и рабочий напор:

Значение рабочего напора удовлетворяет заданию , т.к. 22,007

Расчет приводной мощности двигателя насоса

Скорость на входе в насос должна быть меньше v < 1 м/c.

d_0-1 = 400 мм, а модуль расхода для старых стальных труб K’_0-1 = 2739 л/с

,

– критический кавитационный запас, определяется по формуле С.С.Руднева,

С – кавитационный коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей насоса, принять С = 1000.

– допустимый кавитационный запас,

Высота установки насоса:

Напор насоса: 0,058674

где Н₁ – напор на выходе из насоса, определен при расчете участка 1-2 магистрали; z – суммарный коэффициент местных сопротивлений во всасывающей линии 0-1, задан в табл. 5.2; 0-1 – индексация параметров всасывающей линии 0-1; Z_н – предельно допустимая высота всасывания насоса по условиям его бескавитационной работы (для РГР – высота установки насоса над уровнем воды в зумпфе).

Мощность приводного двигателя (или мощность на валу насоса):

где Н_н – напор, создаваемый насосом; h_н – КПД насоса.

Пьезометрическая линия

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: